σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11 , σ23=2Gε23 ,
σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22 , σ31=2Gε31 , (1)
σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε33 , σ12=2Gε12 , 及
式中σij为应力分量;εij为应变分量(i , j=1 , 2 , 3);λ和G为拉梅常量 , G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比 。λ、G、E和v之间存在下列联系: 式(1)适用于已知应变求应力的问题 , 式(2)适用于已知应力求应变的问题 。
根据无初始应力的假设 , (f 1)0应为零 。对于均匀材料 , 材料性质与坐标无关 , 因此函数 f 1 对应变的一阶偏导数为常数 。因此应力应变的一般关系表达式可以简化为
上述关系式是胡克(Hooke)定律在复杂应力条件下的推广 , 因此又称作广义胡克定律 。
广义胡克定律中的系数Cmn(m , n=1 , 2 , … , 6)称为弹性常数 , 一共有36个 。
如果物体是非均匀材料构成的 , 物体内各点受力后将有不同的弹性效应 , 因此一般的讲 , Cmn 是坐标x , y , z的函数 。
但是如果物体是由均匀材料构成的 , 那么物体内部各点 , 如果受同样的应力 , 将有相同的应变;反之 , 物体内各点如果有相同的应变 , 必承受同样的应力 。
这一条件反映在广义胡克定理上 , 就是Cmn 为弹性常数
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